2024年高考地理一轮复习课件 冻土

冻土 于凤姣 20220518 零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区，在较强的大陆性气候条件下，气温极低，降水量很少，地表没有积雪，形成0℃或0℃以下并含有冰的冻结土层，称为冻土。 一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。 冻土随季节变化而发生周期性的融冻，如果冬季土层冻结，夏季全部融化，叫季节冻土。 如多年处于冻结状态的土层，或至少连续3年处于冻结状态的土层，称为多年冻土。 冻土的结构 多年冻土区的冻土可分为上下两层，上层是夏融冬冻或是昼融夜冻的活动层（又叫交替层）。下层是多年冻结不融的永冻层。 活动层的厚度随纬度和高度的增大而减小，它的冻融深度与每年冬夏季节的温度有关。 多年冻土的热状态是由地热自然增温和气温的影响而变化的。 从地表往下地温逐渐增高，地热自然增温率平均约为3℃/100m。 气温对地面动层地温的影响在地表最大，随深度加大而减小。【气温年变化对冻土温度变化的影响只限于地面一下一定深度，到一定深度，气温年变化对地温没有影响，这里的地温年变化幅度等于零，即气温年变化对冻土影响的最大深度。在此深度以下，冻土温度受年均温和地热增温影响，深度增加，温度增高】 冻土地貌 石环、石圈和石带 石环：是由细粒土和碎石为中心，周国由较大砾石为圆边的一种环状冻土地貌。【它们在极地、亚极地以及高山地区常有发育】 石环的直径一般为0.5~2.0m，在极地地区可达十余米。 石圈 斜坡上发育的石环，在重力作用下常成椭圆形，它的前端由大石块构成石堤，这种石环又叫石圈。 石带 在较陡的山坡上，石圈前端常分开，经冻融分选的最大岩块，集中在纵长延伸的裂隙中，形成石带。 植被、雪盖的影响 冬季，植被和雪盖阻碍土壤热量散失。夏季，植被和雪盖减少地面受热。因此，在有雪盖和植被的地区，地面年温差减小。【例如大兴安岭落叶松、桦树林区和青藏高原的高山草甸地区，能使地表年温差比附近裸露地面降低4~5℃，永冻层顶面深度变浅，永冻层厚度相对增大，活动层厚度相对减小】 冰楔：在多年冻土区，地表水周期性注入到裂隙中再冻结，使裂隙不断扩大并为冰体填充，剖面成为楔状，称为冰楔。 冰楔的形成先是地表形成裂隙，地表水注入再冻结而成脉冰，由于脉冰常深入到永冻层中，到温暖季节，上部活动层的脉冰融化消失，永冻层中的脉冰则仍然存在。到了寒冷季节冻土又发生体积不均衡膨胀，原有的裂隙不断扩大。到来年夏季又在裂隙中注入水分，冬季再冻结胀裂，如此反复作用，就形成冰楔。 冰楔形成的条件： ①有深入到永冻层中的裂隙，并为脉冰所填充。 ②冰楔的围岩是可塑性的，水在裂隙中才能冻结、膨胀，围岩不断受挤压变形，冰楔不断展宽。 ③需要严寒的气候条件，年平均温度一般为-6~-3℃。 热融塌陷洼地 热融塌陷洼地：是因温度升高，地下冰融化引起地面塌陷所形成的各种洼地。 多年冻土上部的温度升高可能是气候周期性的转暖形成的，也可能是人为因素造成的。【如砍伐森林、开垦荒地和人工截流 蓄水等都可以使地面 温度增高】 热融塌陷洼地发育在 斜坡上形成各种滑塌 洼地，在平坦地面上 形成漏斗状沉陷洼地 ，洼地内常积水成湖 ，称热融塌陷湖。 随着全球变暖，多年冻土层的融化，成片热融湖塘的出现，对人类来说这绝对不是一件好事，一旦气候的平衡被打破，一系列的连锁反应会导致环境的变化无法挽回。 关于热融湖塘和 温室气体的关系， 已经成了备受关 注的科学问题， 我们在欣赏美的 同时，也该更多 地关注一下它对 生态环境的意义。 （2021广东高考）热融湖是因热融作用引起地表塌陷形成的凹坑集水而成。近年来，我国青藏高原上的热融湖发展迅速，在一些地区形成了繁星一样的“星宿海”，冬季湖泊冰面可见一串串甲烷气泡冻结在冰层中。有些热融湖也会出现停止生长现象，湖盆会被水生植物、泥炭和沉积物充填。下图示意青藏高原热融湖景观。 分析青藏高原热融湖的发展对当地自然地理环境的影响。 水域面积增加，改变水循环和局地小气候；生物多样性增加，陆地和水生生态系统改变；改变地表微地貌形态和土壤结构；增加甲烷等温室气体排放；湖盆中的水生植物、泥炭和沉积物，有一定的固碳、储碳作用。 多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。冻土层对铁路路基影响显著，如开挖路堑后地下水自边坡流出，在隆冬季节随流随冻，影响铁路运营。图12为我国多年冻土分布示意图。 （1)说出与东部相比，我国西部 多年冻土的主要分布特点。（4分） （2)大兴安岭北部岭西地区为 大片多年冻土，而岭东地区为 稀疏岛状多年冻土。分析造成 岭西地区多年冻土发育程度好 于岭东地区的主要原因（4分） （3)冻土问题是青藏铁路建 设中克服的三大难题之一。 根据冻土的特征推断冻土对 铁路运输可能产生的影响（6分） （1）（4分）西部多年冻土面积大，（2分）多大片状和大片岛状多年冻土。（2分） （2）（4分）冬季，岭西地区位于冬季风迎风坡，冷空气在岭西地区堆积，气温低于岭东。（2分）岭西地区海拔高，夏季气温低于岭东。（2分） （3）（6分）活动层融化导致路基沉陷；（2分）活动层冻胀导致路基和轨道变形；（2分）增加行车安全隐患。（2分） 2015年·全国卷① 37.（24分）阅读图文材料，完成下列要求。 多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。我国的多年冻土主要分布于东北高纬度地区和青藏高原高海拔地区。东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在–1°～1℃，青藏高原多年冻土下界的年平均气温约为–3.5°～–2℃。由我国自行设计、建设的青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及铁路路基。青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路，采用了热棒新技术等措施。图8a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布，其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图8b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地上部分为冷凝段，地下部分为蒸发段，当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段，循环反复。 （1）分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。（8分） 【参考答案】 青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强；（3分）（东北高纬地区年平均气温低于-1℃～1℃，可以形成多年冻土。）青藏高原气温年较差小，当年平均气温同为-1℃～1℃时，冬季气温高，冻结厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年冻土。（5分） 【解析】冻土有夏季全部融化、夏季上层融化、全年不融化等情况，题目中说的多年冻土是夏季上层融化的情况。第一个关键词是多年冻土，对应的是夏季上层会融化。青藏高原形成多年冻土的年平均气温更低，换句话说，就是青藏高原为什么更容易形成上下层都融化的冻土，而不是多年冻土，情况可能是冻结厚度比较薄，冻结层在夏季全部融合，不能形成多年冻土，所以可以推出青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强。青藏高原形成多年冻土的年平均气温更低，注意是年均温，这是第二个关键词，年均温是一年12个月均温的平均值。而青藏高原气温年较差小，冬季气温较高，夏季气温较低，当年平均气温同为-1℃～1℃时，相比较而言冬季气温高，冻土厚度薄。 $$